基于電池放電效率的純電動汽車續(xù)航能力的研究

【摘要】：純電動汽車因其環(huán)保節(jié)能的特點,已經(jīng)成為當今汽車發(fā)展的主流。由于目前在技術(shù)層面上存在一些困難,使得純電動汽車無法大規(guī)模普及。其中,純電動汽車的續(xù)航能力不足是目前最迫切需要解決的問題之一。為了提高純電動汽車的續(xù)航能力,現(xiàn)階段純電動汽車搭載的動力電池組正逐步過渡到功率密度更高的鋰離子電池。但是鋰離子電池在高倍率放電時會因為內(nèi)阻而產(chǎn)生大量的熱量,使得其放電效率降低,直接影響著純電動汽車的續(xù)航能力。為了解決上述問題,本文通過對鋰離子電池的充放電過程的深入研究,提出了在不影響車輛正常行使的前提下,提高純電動汽車續(xù)航里程的電池能量管理控制策略,并通過實驗驗證了該策略的正確性及可行性。主要研究工作如下:1.根據(jù)某款MPV的主要技術(shù)參數(shù)和純電動汽車的相關(guān)技術(shù)標準,提出了該車型經(jīng)過電動化改制后應(yīng)達到的性能指標,并對其搭載的電驅(qū)動系統(tǒng)和電池模組進行參數(shù)匹配和選型。2.按照QC/T 743-2006(電動汽車用鋰離子蓄電池)標準要求,制定了鋰電池充放電性能測試方案,搭建測試平臺,完成電池試樣的測試。并對測得的數(shù)據(jù)進行分析處理。3.在分析處理測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立高倍率放電條件下的鋰電池荷電狀態(tài)(SOC)動態(tài)預(yù)測Map模型。并通過仿真驗證了Map模型的準確性。4.利用驅(qū)動電機最佳效率曲線和鋰電池模組放電效率曲線,得到鋰電池SOC動態(tài)預(yù)測模型與驅(qū)動電機目標轉(zhuǎn)矩控制模型。通過調(diào)整電池、驅(qū)動電機的目標控制模型參數(shù),以鋰電池放電過程效率最高為目標,制定出基于最高電池放電效率的能量管理控制策略。在此基礎(chǔ)上制定了基于規(guī)則的門限值控制能量管理控制策略,并闡明該策略的設(shè)計原則及實現(xiàn)方法。最后提出了對能量管理控制策略的評價方法。5.在Matlab/Simulink和Matlab/Advisor聯(lián)合仿真平臺上搭建純電動汽車整車模型,并將能量管理策略導(dǎo)入整車模型中進行仿真,得到能較好地兼顧續(xù)航里程與動力性能的驅(qū)動電機限扭臨界點。6.通過電池測試系統(tǒng)模擬某型純電動MPV在循環(huán)工況下的鋰電池放電過程,對比采用了本課題制定的能量管理控制策略前后,車輛的續(xù)航里程。最終驗證了本文提出的能量管理控制策略的正確性及可行性。最后總結(jié)了本文的研究內(nèi)容,并展望了下一步的研究方向。 【關(guān)鍵詞】：純電動汽車 鋰離子電池 續(xù)航里程 能量管理 控制策略、電池測試
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 純電動汽車發(fā)展背景及國內(nèi)外現(xiàn)狀10-14
• 1.1.1 發(fā)展背景10-11
• 1.1.2 純電動車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-14
• 1.2 純電動汽車能量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 車載動力電池14-15
• 1.2.2 能量管理系統(tǒng)15-17
• 1.3 課題研究的目的及意義17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-22
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容17-19
• 1.4.2 結(jié)構(gòu)安排19-22
• 2 純電動汽車動力系統(tǒng)的設(shè)計與匹配22-30
• 2.1 研究對象22-24
• 2.2 電驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)的確定24-26
• 2.3 電池模組參數(shù)的設(shè)計、選型與匹配26-29
• 2.3.1 電池模組參數(shù)的設(shè)計26-27
• 2.3.2 電池模組參數(shù)的計算27-28
• 2.3.3 電池模組參數(shù)匹配結(jié)果28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 鋰電池充放電性能測試30-46
• 3.1 概述30-34
• 3.1.1 測試目的30
• 3.1.2 主要設(shè)備及性能參數(shù)30-34
• 3.2 鋰電池充放電性能測試方案的制定34-38
• 3.2.1 測試標準34
• 3.2.2 鋰電池充放電性能測試方案34-38
• 3.3 鋰電池充放電性能測試平臺的搭建38-42
• 3.3.1 準備工作描述38-40
• 3.3.2 測試平臺搭建40
• 3.3.3 測試平臺各子系統(tǒng)的連接40-42
• 3.4 實驗數(shù)據(jù)的分析和處理42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 4 鋰電池荷電狀態(tài)動態(tài)預(yù)測模型建立46-58
• 4.1 電池荷電狀態(tài)（SOC）預(yù)測46-49
• 4.1.1 電池荷電狀態(tài)（SOC）的定義46
• 4.1.2 電池荷電狀態(tài)（SOC）估算方法46-49
• 4.2 基于放電實驗法的鋰電池荷電狀態(tài)（SOC）預(yù)測模型49-56
• 4.2.1 參數(shù)Map圖49-50
• 4.2.2 選取電池SOC模型參數(shù)及影響因子50
• 4.2.3 基本Map模型建立及分析50-51
• 4.2.4 電池充放電特性Map模型的建立及仿真51-56
• 4.3 本章小結(jié)56-58
• 5 基于電池放電效率的純電動汽車能量管理控制策略58-64
• 5.1 能量管理控制策略58-59
• 5.2 基于電池放電效率的的能量管理控制策略59-63
• 5.2.1 電池模組充放電效率實驗數(shù)據(jù)分析59
• 5.2.2 驅(qū)動系統(tǒng)效率分析59-60
• 5.2.3 基于電池放電效率的能量管理策略的設(shè)計60-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 6 聯(lián)合仿真模型建立及仿真結(jié)果分析64-74
• 6.1 仿真軟件ADVISOR簡介64
• 6.2 ADVISOR仿真過程64-69
• 6.2.1 整車參數(shù)輸入64-67
• 6.2.2 ADVISOR參數(shù)設(shè)置67-68
• 6.2.3 選擇仿真工況68-69
• 6.3 仿真結(jié)果分析69-73
• 6.4 本章小結(jié)73-74
• 7 實驗驗證74-88
• 7.1 NEDC循環(huán)工況下鋰電池模組放電模型74-83
• 7.1.1 NEDC循環(huán)工況介紹74-75
• 7.1.2 循環(huán)單元75-78
• 7.1.3 NEDC循環(huán)工況下電動汽車能耗分析78-83
• 7.2 NEDC循環(huán)工況下電池模組放電實驗83-84
• 7.3 實驗結(jié)果分析84-87
• 7.4 本章小結(jié)87-88
• 8 全文總結(jié)及工作展望88-90
• 8.1 研究工作總結(jié)88-89
• 8.2 進一步工作展望89-90
• 致謝90-92
• 參考文獻92-96
• 附錄 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的研究成果96-97

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于支持向量回歸的電池SOC估計方法研究    裴晟;陳全世;林成濤;

我國電動汽車:發(fā)展路線趨于明朗,仍任重道遠    晨夕;趙立志;

VRLA蓄電池的失效模式研究    王吉校;王秋虹;

鋰/亞硫酰氯電池的發(fā)展現(xiàn)狀    黎紅;楊林億;

鋰-二氧化錳一次電池的發(fā)展現(xiàn)狀    王吉忠;

UUV用鋰二氧化錳電池    陸元樂;

長期干貯蓄電池的性能檢測與分析    趙亞鋒;馮廣斌;彭建;

鋰錳電池正極的制備及其性能    陳川;張志業(yè);

鉛酸蓄電池鋁基板柵表面鍍層的電化學性能研究    于紫陽;徐強;唐致遠;

電動汽車微型化發(fā)展路徑分析    王瑛;王賀武;歐陽明高;

高倍率鋰離子蓄電池設(shè)計的研究    劉志堅;汪艷;蔣寧懿;

鋁合金化學鍍鎳磷合金和性能    周紅;李自強;孫從征;管從勝;

混合型電動車用鉛蓄電池    桂長清

變電流下的電池荷電狀態(tài)定義方法探討    麻友良,陳全世,朱元

電動汽車SOC估計方法原理與應(yīng)用    林成濤,王軍平,陳全世

電動汽車動力電池SOC預(yù)測技術(shù)研究    朱元,韓曉東,田光宇

模糊邏輯與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的蓄電池容量預(yù)測    陶興華,陳彪,張俊洪

電動汽車動力電池模型和SOC估算策略    宮學庚,齊鉑金,劉有兵,楊清新,路宗利

電動汽車蓄電池荷電狀態(tài)的卡爾曼濾波估計    楊朔,何莉萍,鐘志華

HEV行駛模式特征和車輛特征    彭裕平,王仲范

并聯(lián)混合動力電動汽車的模糊能量管理策略    彭濤,陳全世

純電動汽車發(fā)展猜想    王萬丁;

我國純電動汽車發(fā)展迅速    常艷軍;

純電動汽車國標有望年內(nèi)出臺    

純電動汽車的構(gòu)成與特點    葉陽;

眾泰汽車 開啟純電動汽車個人銷售先河    白莉;

純電動汽車的應(yīng)用及發(fā)展概述    孟欣;

奇瑞欲推5萬元超低價純電動汽車    

純電動汽車的結(jié)構(gòu)原理與應(yīng)用探討    李建;梁剛;劉巍;

淺談中國發(fā)展純電動汽車的現(xiàn)狀和面臨的問題    董迪晶;

淺談純電動汽車的發(fā)展制約    田春霞;

細分市場純電動汽車研發(fā)與推廣    徐占林;

淺談純電動汽車技術(shù)    程勇;

純電動汽車研究與開發(fā)    李年根;

純電動汽車電氣性能測試系統(tǒng)設(shè)計與研究    劉保國;

純電動汽車泊車雷達系統(tǒng)設(shè)計    胡杰強;王智晶;

淄博市低速純電動汽車發(fā)展的幾點思考    車勝新;

純電動汽車的控制策略與實現(xiàn)    馬洪濤;葉倩;

重慶公交發(fā)展純電動汽車的一次嘗試    廖濤;

純電動汽車泊車雷達系統(tǒng)設(shè)計    胡杰強;王智晶;

純電動汽車電機控制器傳導(dǎo)性電磁干擾的抑制    陶銀鵬;余強;朱德祥;

純電動汽車已具備局部商業(yè)化條件    沙永康

純電動汽車：目標在特定市場    本報記者 楊琳

電驅(qū)動加速 我國純電動汽車攻克技術(shù)難關(guān)    王海蘊

走出純電動汽車的技術(shù)誤區(qū)    王海蘊

小型化 純電動汽車產(chǎn)業(yè)化新途徑    于丹

應(yīng)著力發(fā)展純電動汽車    媒體評論員 陳健敏

純電動車國家標準年內(nèi)有望出臺    記者 張海燕

共建純電動汽車示范基地及產(chǎn)業(yè)園    姜小莉

武漢投資30億元建首個純電動汽車產(chǎn)業(yè)基地    熊金超

加速長沙純電動汽車產(chǎn)業(yè)化    長沙市政協(xié)副主席 謝明德

純電動汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)及高壓安全策略研究    王佳

純電動汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)問題的研究    石慶升

純電動汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機理研究與設(shè)計    曾群

基于鋰離子動力電池的純電動汽車能量管理系統(tǒng)控制策略與優(yōu)化    董冰

雙能量源純電動汽車能量管理關(guān)鍵技術(shù)的研究    杜爽

純電動汽車充電系統(tǒng)穩(wěn)定性與諧波特性研究    李晶

兩檔雙離合器自動變速器的純電動汽車傳動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    顧強

純電動汽車電液復(fù)合再生制動研究    劉志強

我國純電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展：前景展望及策略選擇    張明

純電動汽車電機驅(qū)動控制系統(tǒng)研究    葛鵬博

純電動汽車車身減阻與電池散熱耦合優(yōu)化研究    趙萬東

純電動汽車動力系統(tǒng)匹配及仿真優(yōu)化研究    潘磊

雙能量源純電動汽車能量管理的模糊控制研究    林玉敏

基于ADVISOR的純電動汽車動力性匹配設(shè)計及仿真研究    賈燕紅

純電動汽車新型傳動系統(tǒng)研究    李律鳴

基于蟻群算法的純電動汽車動力參數(shù)優(yōu)化研究    徐東

純電動汽車整車控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計    孫哲

電動汽車動力耦合系統(tǒng)設(shè)計及控制策略研究    牛明強